Sinh hóa miễn dịch Đoàn Thị Hoài Nam

GV: Đoàn Thị Hoài Nam
Năm 2014
KHOA HÓA – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Bài giảng: SINH HÓA MIỄN DỊCH
PHẦN 1:
ĐẠI CƯƠNG VỀ MIỄN DỊCH HỌC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG MIỄN
DỊCH CỦA CƠ THỂ
1.1. Một số các khái niệm về miễn dịch
-
Miễn dịch: là trạng thái bảo vệ của cơ thể để chống lại các yếu tố
“lạ” khi chúng xâm nhập vào cơ thể.
-
Đáp ứng miễn dịch: là phản ứng của cơ thể chống lại các yếu tố
“lạ” có sự phối hợp của các tế bào vè phân tử thành phần của hệ
thống miễn dịch
-
Hệ thống miễn dịch: là tập hợp tất cả các cơ chế sinh học giúp cho
một cơ thể đa bào giữ được sự liên kết giữa các tế bào, các mô nhằm
đảm bảo sự toàn vẹn của cơ thể bằng cách loại bỏ các thành phần bị
hư hỏng cũng như các yếu tố “lạ” xâm hại.
Những chất lạ nào kích thích tạo ra đáp ứng miễn dịch được gọi là
“kháng nguyên”
-
Miễn dịch học: là ngành khoa học nghiên cứu về khả năng phòng vệ
của cơ thể bao gồm:
+ nghiên cứu các quy luật, cơ chế bảo vệ của cơ thể trong quá
trình sống;
+ nghiên cứu hoạt động của hệ MD trong cơ thể, sự tương tác,
điều hòa miễn dịch;

+ nghiên cứu những thay đổi của hoạt động MD;
+ ứng dụng các quy luật hoạt động của hệ MD vào chuẩn
đoán, phòng và chữa bệnh
1.2. Phân loại miễn dịch
Hình 1.1: Phân loại miễn dịch
1.2.1. Miễn dịch bẩm sinh (miễn dịch không đặc hiệu)
Khái niệm: Miễn dịch bẩm sinh hay miễn dịch không đặc hiệu là khả
năng tự bảo vệ của một cá thể có ngay từ lúc mới sinh và mang tính
di truyền, không đòi hỏi phải có sự tiếp xúc trước của cơ thể với các
vật “lạ”.
Các dạng miễn dịch bẩm sinh:
- Hàng rào vật lý: da, niêm mạc
- Hàng rào hóa học: các enzyme lysozyme, các interferron, các
chất kháng sinh…
- Hàng rào VSV: các VSV bình thường trên da và niêm mạc…
- Sự thực bào:
- Sốt
- Viêm
1.2.2. Miễn dịch thu được (miễn dịch đặc hiệu)
Khái niệm: là miễn dịch xuất hiện khi cơ thể tiếp xúc với kháng
nguyên và hình thành các kháng thể đặc hiệu chống lại các kháng
nguyên
Phân loại:
a/ Miễn dịch thu được thụ động: là trạng thái miễn dịch của một cơ
thể có được nhờ vào các kháng thể được truyền từ bên ngoài vào,
không phải do cơ thể tự sản sinh ra
+ Miễn dịch thụ động tự nhiên: là miễn dịch được truyền một cách
tự nhiên từ cơ thể này sang cơ thể khác.
VD: mẹ truyền sang con; qua lòng đỏ trứng ở gia cầm
+ Miễn dịch thu động nhân tạo: kháng thể được truyền từ cơ thể này

sang cơ thể khác.
VD: tiêm truyền kháng huyết thanh, kháng độc tố
b/ Miễn dịch thu được chủ động
Khái niệm: là trạng thái miễn dịch của một cơ thể sinh vật do bộ máy miễn
dịch của chính cơ thể đó sinh ra sau khi được kháng nguyên kích thích
Phân loại:
-Miễn dịch thu được chủ động tự nhiên: khi cơ thể tiếp xúc với kháng
nguyên một cách ngẫu nhiên trong quá trình sống
- Miễn dịch thu được chủ động nhân tạo: khi kháng nguyên được chủ động
đưa vào trong cơ thể người, gia súc
VD: tiêm phòng vaccin dịch tả, tiêm vaccin lở mồm-long móng
Hình 1.2: Phân loại miễn dịch thu được chủ động

Cơ chế của miễn dịch thu được chủ động :
- Miễn dịch dịch thể
- Miễn dịch qua trung gian tế bào
Miễn dịch dịch thể Miễn dịch qua trung gian tế
bào
Được thực hiện bởi các kháng thể
do các tế bào lympho B tạo ra
Được thực hiện bởi các tế bào
lympho T
Trung hòa và ngăn chặn các VSV
ngoại bào và các độc tố của
chúng (trong máu, trong đường
tiêu hóa, đường hô hấp
Đáp ứng đề kháng chống lại các
VSV, các tác nhân gây bệnh nội
bào, các tế bào nhiễm virus, các
tế bào ung thư, các mảnh ghép lạ

Hình 1. 3: Các kiểu đáp ứng miễn dịch thu được chủ động
1.3. Tính chất của miễn dịch thu được (miễn dịch đặc hiệu)
1.3.1. Tính đặc hiệu và đa dạng
-
Tính đặc hiệu: mỗi kháng nguyên chỉ có thể kết hợp vừ khít với một loại kháng
thể đặc hiệu do nó kích thích tạo thành tương tự như ổ khóa với chìa. Tính đặc
hiệu này do cấu trúc bề mặt kháng nguyên, kháng thể quyết định.
-Tính đa dạng: Các kháng thể được tạo ra bởi các tế bào lympho B, với các kháng
nguyên khác nhau sẽ hình thành các dòng kháng thể khác nhau, mỗi dòng kháng
thể sẽ biểu lộ thụ thể đặc hiệu dành cho kháng nguyên tương ứng
Hình 1. 4: Tính đặc hiệu , nhớ và đa dạng của miễn dịch đặc hiệu
Hình 1. 5: Thuyết lựa chọn clone
1.3.2. Tính ghi nhớ
Hình 1. 6: Tính ghi nhớ của miễn dịch đặc hiệu
Tính ghi nhớ là khi tiếp xúc lặp lại với cùng một loại kháng nguyên,
hệ thống miễn dịch sẽ tạo ra các đáp ứng mạnh hơn và hiệu quả hơn
1.3.3. Tính chuyên môn hóa
Hệ thống miễn dịch đáp ứng một cách đặc biệt và khác nhau đối với từng vi
sinh vật và từng giai đoạn nhiễm trùng khác nhau để tạo hiệu quả tối đa cho
cơ chế đề kháng.
Miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào được hình thành một cách khác nhau
đồng thời bản chất của kháng thể hay tế bào T được tạo ra cũng khác nhau
tùy vào sự kích thích của những loại vi sinh vật khác nhau hoặc các giai đoạn
nhiễm trùng khác nhau (ngoại bào và nội bào)
Hình 1. 7: Các loại kháng thể và tế bào T được hình thành tương
ứng với các kháng nguyên khác nhau
1.3.4. Tính tự giới hạn
Các đáp ứng miễn dịch sẽ dần phai nhạt theo thời gian để đưa hệ miễn dịch trở
lại trạng thái nghỉ ban đầu. Một khi kháng nguyên đã được loại bỏ, yếu tố kích
thích hoạt hoá tế bào lympho cũng được loại bỏ. Kết quả là hầu hết các tế bào

đã được hoạt hoá bởi các kháng nguyên sẽ chết theo một qui trình chết tế bào
có kiểm soát (apoptosis). Sau khi đáp ứng miễn dịch đã thoái trào thì chỉ còn
các tế bào lympho mang trí nhớ miễn dịch. Chungd có thể tồn tại ở trạng thái
nghỉ ngơi trong thời gian dài và có khả năng phản ứng nhanh chóng trước sự tái
xuất hiện của vi sinh vật
1.3.5. Không phản ứng với bản thân
Tính không phản ứng với bản thân của hệ miễn dịch là khả năng
nhận biết, đáp ứng và loại bỏ kháng nguyên lạ (không phải của bản
thân) và không phản ứng lại để gây hại cho cơ thể (bản thân) được
duy trì bởi nhiều cơ chế bao gồm:
- Loại bỏ tế bào lympho có mang thụ thể đặc hiệu cho kháng nguyên
bản thân;
-
Cho phép tế bào lymphô tiêu diệt các kháng nguyên tự thân có khả
năng tạo ra phản ứng chống lại bản thân.
Những bất thường về khả năng không phản ứng với bản thân có thể
tự làm tổn thương cơ thể và hình thành các bệnh tự miễn.

1.4. Các giai đoạn của đáp ứng miễn dịch

Gồm 5 giai đoạn: Nhận diện kháng nguyên, hoạt hóa các tế bào
lympho, giai đoạn hiệu quả (loại bỏ kháng nguyên), hằng định nội
môi (thoái trào) và duy trì trí nhớ miễn dịch.
Hình 1. X: Các giai đoạn của đáp ứng miễn dịch

1.4.1. Nhận diện kháng nguyên

Các đáp ứng miễn dịch được khởi động do sự hoạt hóa của các
tế bào lympho được châm ngòi từ sự nhận diện kháng nguyên:


-Các tế bào lympho B xuất phát từ tủy xương.

- Các tế bào lympho T được sinh ra trong tủy xương nhưng
trưởng thành tại tuyến ức. Tế bào T có hai tiểu quần thể chính
đó là tế bào T giúp đỡ (T
H
) và tế bào T độc (T
c
). Tế bào T
H
mang
1 protein bề mặt là CD4 và tế bào T
c
mang phân tử bề mặt CD8.

Sau khi trưởng thành, tế bào B rời khỏi tủy xương và tế bào T
rời khỏi tuyến ức vào hệ tuần hoàn và tập trung thành các cơ
quan lympho ngoại biên.

Quần thể tế bào lympho nguyên vẹn (naïve lympho cells) được
duy trì với số lượng ổn định nhờ sự cân bằng giữa các tế bào
mới đến từ tủy xương và tế bào chết do không tiếp xúc với kháng
nguyên.
Hình 1.X: Các giai
đoạn trưởng thành
của tế bào lympho B
và T
Hình 1.X: Sự
trưởng thành của

các tế bào lympho
B và T

Việc nhận diện các kháng nguyên đặc hiệu được thực hiện nhờ các
thụ thể của tế bào B (các kháng thể) và của tế bào T.
Đặc điểm /chức
năng
Thụ thể của tế bào B dành cho
KN
Thụ thể của tế bào T dành cho
KN
1/ Dạng kháng nguyên
chúng nhận diện
Các đại phân tử (các protein,
polysaccharide, lipid, nucleic acid)
Các epitop lập thể hoặc các epitop dạng
mạch thẳng
Các peptide được trình diện bởi các
phân tử MHC trên các tế bào trình diện
kháng nguyên
Các epitop dạng mạch thẳng
2/ Tính đa dạng Mỗi clone có 1 tính đặc hiệu riêng, có
thể có trên 10
9
clone có tính đặc hiệu
khác nhau
Mỗi clone có 1 tính đặc hiệu riêng, có
thể có trên 10
11
clone có tính đặc hiệu

khác nhau
3/ Bộ phận tham gia
nhận diện kháng
nguyên
Vùng biến đổi (vùng V) của các chuỗi
nặng và chuỗi nhẹ của các phân tử
kháng thể trên màng tế bào B
Các vùng biến đổi (vùng V) của các
chuỗi a và b
4/ Bộ phận tham gia
dẫn truyền tín hiệu
Các protein Iga, Igb gắn với phân tử
kháng thể trên màng tế bào B
Các protein CD3 và CD2 gắn với thụ thể
của tế bào T dành cho kháng nguyên
5/ Cấu trúc của kháng
nguyên gắn vào
Các quyết định kháng nguyên ở dạng
mạch thẳng hoặc lập thể của các đại
phân tử và các hóa chất nhỏ
Chỉ 1-3 gốc acid amin của một peptide
và các gốc đa kiểu hình của 1 phân tử
MHC
6/ Ái lực gắn với kháng
nguyên
Ái lực tăng lên trong mỗi lần ĐƯMD
và sau mỗi lần đáp ứng với cùng KN
Ái lực không tăng
7/ Phân tử phụ trợ tham
gia vào tương tác

Không Phân tử CD4 hoặc CD8 gắn đồng thời
vào các phân tử MHC
Các ph c h p th th c a t bào lympho ứ ợ ụ ể ủ ế
dành cho kháng nguyên
Cấu trúc của kháng thể

* Nhận diện kháng nguyên của tế bào lympho B

- Được bắt đầu khi các tế bào lympho B trong nang lympho của lách,
hạch lympho, mô lympho của màng nhầy nhận diện kháng nguyên.

Vùng thay đổi của Iga, Igb gắn các kháng nguyên lên trên bề mặt tế
bào trinh nữ

- Khi các kháng nguyên được gắn, các thụ thể trên màng tế bào B co
cụm lại với nhau.

- Các gốc tyrosine của vùng hằng định của Iga, Igb sẽ bị phosphoryl
hóa bởi enzyme kinase.

-Các phosphotyrosine sẽ tiếp cận các protein chuyển đổi và làm
nhiệm vụ dẫn truyền tín hiệu dẫn đến sự hoạt hóa các yếu tố phiên
mã có tác dụng bật/ mở các gen mà sản phẩm protein do chúng mã
hóa tham gia vào quá trình tăng sinh và biệt hóa của tế bào B
Hình 1. X: Dẫn truyền tín hiệu qua thụ thể dành cho
kháng nguyên ở các tế bào lympho B
*Nhận diện kháng nguyên của tế bào lympho T
-
Các tế bào lympho T chỉ nhận diện KN được trình diện bởi các phân
tử MHC trên các tế bào trình diện kháng nguyên (APC). Có 3 loại tế

bào trình diện kháng nguyên chuyên hóa chính:
-
Tế bào có tua (dendritic cells) với phổ trình diện KN cực lớn là
nhóm tế bào trình diện kháng nguyên quan trọng nhất.
Hình 1.X: Quá trình b t gi và trình ắ ữ
di n các kháng nguyên protein b i các ệ ở
t bào có tuaế